【公開日：2026.02.26】【最終更新日：2026.02.26】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23UT0058

利用課題名 / Title

新規有機半導体分子の設計と構造解析

利用した実施機関 / Support Institute

東京大学 / Univ. of Tokyo

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

ARIM半導体基盤PF関連課題 / Related to ARIM-SETI

指定なし/No Designation

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed

キーワード / Keywords

有機EL, 有機半導体, クリスタルエンジニアリング,太陽電池/ Solar cell,光デバイス/ Optical Device,X線回折/ X-ray diffraction

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

福間 翔太

所属名 / Affiliation

東京大学 大学院理学系研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Supporters in the Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

UT-201：無機微小結晶構造解析装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

スピロ共役を有する有機半導体分子の構造,合成設計,超分子機能の解明を目的とした単結晶X線解析を行った.

実験 / Experimental

高輝度単結晶X線解析装置VariMaxDualを用い,新規有機半導体分子及びその複合体,ラジカル体の結晶構造を取得した.

結果と考察 / Results and Discussion

単結晶X線回折を用い,二重スピロ構造を持つ新規分子複数種類の構造解析に成功し,それらは以下に示すような興味深い現象を示唆していた.1. 分子内の3枚のπ平面が直交する形で剛直に固定化されている2. 溶媒分子と多点相互作用による複合体を作成し,高い溶解度を実現する3. ラジカルカチオンの状態で単離できる程度に安定性が高いこれらの結果は本研究で開発した新規分子の有機エレクトロニクスにおける有用性を示している .

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

1. Shota Fukuma, Binary molecular design for oriented crystalline film and so-lution-processed interdigitated hole injection layer in quan-tum dot LED devices, , , (2024).
   DOI: 10.26434/chemrxiv-2024-gpwv8
   
2. Yan Zhang, Iron-Catalyzed Aza-Annulative π-Extension with Alkynes via C–H Activation using an Oxidative Auxiliary, , , (2024).
   DOI: 10.26434/chemrxiv-2024-xtwlj
   
3. Shota Fukuma, Deep‐red Emitting Copper(I) Indenediyltrisphosphine Complexes with Minimized Skeletal Vibrations and Configurational Disorder, Angewandte Chemie International Edition, 64, (2024).
   DOI: 10.1002/anie.202416583
   
4. Takumi Sakamaki, Doubly Spiro-Conjugated Chiral Carbocycles Exhibiting SOMO–HOMO Inversion in Persistent Radical Cations, Journal of the American Chemical Society, 146, 12712-12722(2024).
   DOI: 10.1021/jacs.4c02404
   
5. Mengqing Chen, Iron-Catalyzed 5-Endo-Dig Synthetic Approach to Indenes and Its Bidirectional Extension to Narrow Bandgap π-Systems, ACS Catalysis, 14, 1375-1383(2024).
   DOI: 10.1021/acscatal.3c04961
   

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. Development of novel organic electronic materials toward rational design of intra/intermolecular interactions Shota Fukuma 2023 / 10 / 2-3 Otsu Conference 2023 琵琶湖大津プリンスホテル
2. Zn-mediated Cyclization for Divergent Synthesis of Spiro-conjugated Molecules Shota Fukuma1, Rui Shang1, and Eiichi Nakamura1 The 15th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-15) November 20th(Mon) - 23rd(Thu), 2023, Rihga Royal Hotel KYOTO, JAPAN
3. Structurally rigid trisphosphine Cu(I) complexes with sharp red emission enabled by introduction of strains ○Shota Fukuma, Rui Shang, Eiichi Nakamura 21st International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Toward Organic Synthesis 2023/7/24-28 Sheraton Wall Centre, Vancouver, Canada
4. Iron-Catalyzed C–H Activation and Cyclization of Oxime Ethers with Alkynes to Produce Isoquinoline Derivatives ○張岩、福間翔太、尚睿、中村栄一 第122回有機合成シンポジウム 2023/7/19-20 東京工業大学蔵前ホール
5. Iron-Catalyzed Aza-Annulative 𝜋-Extension with Alkynes using a Self-Oxidation Auxiliary Yan ZHANG, Shota FUKUMA, Rui SHANG, and Eiichi NAKAMURA The 15th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry (IKCOC-15) November 20th(Mon) - 23rd(Thu), 2023, Rihga Royal Hotel KYOTO, JAPAN
6. Solution-processable ordered small molecular hole injection layers for perovskite quantum dot light emitting diodes　Shota Fukuma, Wataru Sato, Akinori Takasugi, Pushi Wang, Rui Shang , and Eiichi Nakamura, Bowei Research Conference (BRC-4) 2024Jan3-5
7. Zn-mediated cyclization for divergent synthesis of spiro-conjugated molecules Shota Fukuma1, Rui Shang1, and Eiichi Nakamura1 基礎有機化学会 2023年9月12-14日　岡山コンベンションセンター
8. Zn-mediated Anionic Cyclization for Divergent Synthesis of Spiro-conjugated Molecules *○**Shota Fukuma*, Rui Shang, and Eiichi Nakamura CEMSupra 2024年1月, 東京大学本郷キャンパス （ポスター発表）
9. *○**福間* *翔太*、Rui Shang、中村 栄一 亜鉛を用いたカルボアニオン型環化反応による新規スピロ共役分子のダイバージェント合成 日本化学会第104春季年会 2024年3月 船橋 (口頭発表)

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件